システム間連携に関する形式的仕様の記述および検証手法の開発

本研究は、ソフトウェアによって実現された複数のシステムの間の連携（システム間連携）に関する欠陥を仕様の段階で検出する手法を構築し、システム群が提供する機能の信頼性向上に寄与することを目的としている。本年度の成果は、主に以下の2点である。(1) システム間連携に関する期待される振る舞いを仕様として記述するために、EPNAT（Extended Place/Transition Net with Attributed Tokens；属性付きトークンをもつ拡張プレース/トランジションネット）を応用する方法を明らかにした。EPNATは、システムの状態遷移に着目して実行可能かつ抽象的な形式仕様を記述するモデリング言語（拡張状態遷移モデル）の一種で、研究代表者らの過去の研究において考案されたものである。システム間連携を含む小規模なシステム群に関する例題に対して、EPNATによる仕様（EPNATモデル）を試験的に構築した。(2) EPNATモデルを自動検証するための、モデル探索アルゴリズムや充分性評価基準を構築した。モデル探索アルゴリズムは、探索方向を無作為に選択するため効率がよいとはいえないが、指定された検証条件（システム群の仕様上満たされるべき条件）に対する違反を欠陥として検出できる。探索は、欠陥を検出するか充分性評価基準を満たすまで繰り返す。充分性評価基準は、システム間連携に関与するEPNATのモデル要素（グルー・トランジションなど）に着目して構築した。これらを評価用ツールに実装し、先述の例題に試験適用して有効性を議論した。

本研究は、ソフトウェアによって実現された複数のシステムの間の連携（システム間連携）に関する欠陥を仕様の段階で検出する手法を構築し、システム群が提供する機能の信頼性向上に寄与することを目的としている。本年度の成果は、主に以下の2点である。(1) システム間連携に関する期待される振る舞いを仕様として記述するために、EPNAT（Extended Place/Transition Net with Attributed Tokens；属性付きトークンをもつ拡張プレース/トランジションネット）を応用する方法を明らかにした。EPNATは、システムの状態遷移に着目して実行可能かつ抽象的な形式仕様を記述するモデリング言語（拡張状態遷移モデル）の一種で、研究代表者らの過去の研究において考案されたものである。システム間連携を含む小規模なシステム群に関する例題に対して、EPNATによる仕様（EPNATモデル）を試験的に構築した。(2) EPNATモデルを自動検証するための、モデル探索アルゴリズムや充分性評価基準を構築した。モデル探索アルゴリズムは、探索方向を無作為に選択するため効率がよいとはいえないが、指定された検証条件（システム群の仕様上満たされるべき条件）に対する違反を欠陥として検出できる。探索は、欠陥を検出するか充分性評価基準を満たすまで繰り返す。充分性評価基準は、システム間連携に関与するEPNATのモデル要素（グルー・トランジションなど）に着目して構築した。これらを評価用ツールに実装し、先述の例題に試験適用して有効性を議論した。